JPH02274608A

JPH02274608A - 姿勢制御方法

Info

Publication number: JPH02274608A
Application number: JP9499189A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Masamura; 辰也政村
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1989-04-14
Filing date: 1989-04-14
Publication date: 1990-11-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、懸架系としてアクティブサスペンションシ
ステムを利用する車輌における姿勢制御に最適な姿勢制
御方法に関する。

（従来技術とその課題）車輌の姿勢制御か車輌の走行状況に応じて適確に、即ち
、アクティブに行われると、該車輌の乗り心地か改善さ
れると共に操縦安定性か向上される。

それ故、近年では、車輌の姿勢制御は、該車輌の懸架系
としてのアクデイプサスペンションシステムで実行する
のが効果的であるとされている。

そして、該アクティブサスペンションシステムは、従来
から、例えば、ｔ！１ＩＪ７図に示すような回路構成の
ものとして提案されている。

即ち、該アクティブサスペンションシステムは、サスペ
ンションａ構ｒと、油圧給排機構ｎと、を有してなり、
油圧給排機構Ｈの制御でサスペンション機構Ｉをル制御
し得るように形成されている。

少しく説明すると、先ず、サスペンション機構■は、車
輌の四輪各部に配設されてその上端か車体Ｂ側に連結さ
れると共にその下端が車輌Ａ側たるサスペンションアー
ムＡｔに連結される油圧シリンダｌを有してなる９該油圧シリンダｌは、車体Ｂ側からの荷重を支える懸架
スプリング２を介装させ、該油圧シリンダｌの伸縮時に
所定の減衰作用を発揮する絞り３とガスばね効果を発揮
するガスばね４を接続させ、かつ、該油圧シリンダｌ内
の圧力室（図示せず）における油圧を検知する圧力セン
サ５を接続させてなる。

尚、該圧力センサ５か検知したところは、信号としてコ
ントローラＣに入力されるとし、車輌の車体Ｂに配設さ
れているセンサＧからの信号も、併せてＬ記コントロー
ラＣに入力されるとしている。

一方、上記サスベンジＨン機構■に接続される油圧給排
機構■としては、未だ確定的なものは提案されていない
か、少なくとも、制御弁６と油圧源７及びタンク８とを
有してなり、制御弁６のコントローラＣによる選択され
た作動で油圧源７からの油圧か上記油圧シリンダｌに供
給されると共に、制御弁６の選択された作動でＬ記油圧
シリンタｌ内の油圧かタンク８に解放されるとしている
。

因に、制御弁６は、車輌の四輪各部に配設されている各
油圧シリンダｌに夫々対応するように複数（図示例では
四個）配設されている。

それ故、圧力センサ５及びセンサＧからの検出値か入力
されるコントローラＣからの指令信号で制御弁６が適宜
に制御されると、車輌の四輪各部の各油圧シリンダｌに
おける油圧か高低制御されて、該各油圧シリンダ１が夫
々伸縮制御されることになり、従って、車輌の四輪各部
における車輌車高が個々に調整され、結果として２全体
としての車輌における姿勢制御か可能とされる。

従って、上記のアクティブサスペンションシステムによ
れば、車輌の走行状況に応じて制御弁６をアクティブに
制御する制御方法を採用することで、走行中の車輌の姿
勢を最適に保ち車輌の乗り心地を改善すると共に操縦安
定性な向上することがＴｊＪ能になる。

しかしながら、」―記した従来提案としてのアクティブ
サスペンションシステムを利用した姿勢制御方法にあっ
ては、以ｒのような不都合がある。

即ち、上記した従来提案としてのアクティブサスペンシ
ョンシステムにおいては１重体Ｂに配設されるセンサＧ
の検出対象は、車輌の凹凸路面よ行時の車体ＢのＦ下動
たるバウンシングによる姿勢変化に限定されている。

それ故１上記センサＧでは、重輛の験同時の車体Ｂの左
右方向への傾斜たるローリングや車軸の急発進あるいは
急制動時の車体Ｂの１１１後方向への傾斜たるピッチン
グによる姿勢変化を検出できず、従って、車輛の走行状
況に応じて制御弁６をアクティブに制御できず、車輌の
乗り心地の改善及び操縦安定性の向ｌ−を図れなくなる
不都合かある。

この発明は、かかる現状に鑑みて創案されたものであっ
て、その目的とするところは、アクティブサスペンショ
ンシステムを利用する走行車輛におけるバウンシングた
けでなく、ローリングやピッチングに応しても、該車輌
の姿勢を制御するに最適となる姿勢制御方法を提供する
ことである。

（課題を解決するための手段）４−記した目的を達成するため、この発明に係る姿勢制
御方法の構成を、車輌の四輪各部に配設され上端が車体
側に連結され下端か車軸側に連結される各油圧シリンダ
に油圧源からの油圧を夫々の制御弁を介して供給し、か
つ、各油圧シリンダ内の油圧を夫々の制御弁を介してタ
ンクに解放し、車輌の姿勢を制御する姿勢制御方法にお
いて、車輌の車体側に配設されて該車体のバウンシング
、ローリング及びピッチングを夫々検出する各センサか
らの検出値を複合してなる指令信号を各油圧シリンダに
接続される夫／／の制御弁に出力してなることを特徴と
するとしたものである。

そして、各センサは１例えば、車体のバウンシンクな検
出するものとして１−ド加速１■センサか、また、車体
のローリングを検出するものとしてロールレートジャイ
ロか、さらに、車体のピッチングを検出するものとし”
Ｃピッチレートジャイロか人々選択されるとし、かつ、
該各センサの配設場所としては、車輌の重体側における
口・−リンク及びビ・ソチンクの各回数中心か選択され
る。

また、各センサは、例えば、夫々上下加速度センサか選
択されると共に、これ等の配設場所としては、車輌車体
のフロント側左右及びリヤ側路中央か選択される。

さらに、センサとしてのＩ；下加速１■センサからの検
出値たる信号は、積分器を通した後の指令信号として利
用される。

（作　用）それ故、車輌の走行中には、その車体側に配設されてい
る各センサからの信号か〜合された指令信号として各制
御弁に出力され、該各制御弁か重輪走行状況に応して適
宜に、即ち、アクデイプに制御されることになる。

従って、車輌の四輪各部に配設されている各油圧シリン
ダか車輌の走行状況に応して適宜に伸縮制御され、車輌
姿勢が最適な状態に制御されることになる。

〔実施例〕

以下、図示した実施例に基いて、この発明の詳細な説明
する。

先ず、この発明に係る姿勢制御方法は、前記した従来例
（第７図参照）の場合と同様に、この種アクティブサス
ペンションシステムにおける油圧シリンダｌ（車輌の四
輪各部に配設されている）に油圧源７からの油圧を夫々
の制御弁６を介して供給し、かつ、上記各油圧シリンダ
ｌ内の油圧を夫々の制御弁６を介してタンク８に解放し
、Ｊ：記各油圧シリンタｌを適宜独立に伸縮制御し、こ
れによって車輌の姿勢を制御することを前提とする。

尚、ト記油圧シリンダｌ、制御弁６．油圧源７及びタン
ク８の各構成及び上記油圧シリンダｌに関連する懸架ば
ね２、絞り３．ガスばね４及び圧力センサ５の各構成は
、前記した従来例の場合と同様であるのて、これ等の図
示及びその説明はこれを省略する。

次に、この発明に係る姿勢制御方法にあっては、第１図
及び第２図に示すように、Φ輛の車体Ｂ側に配設された
三つのセンサか利用されるとする。

即ち、車輌の重体Ｂ側には、ａｋｉｌｉ体Ｂのハウンシ
ンクを検出するセンサＩＯ１該車体Ｂのローリングを検
出するセンサ２０及び該車体Ｂのピウチングを検出する
センサ３０かＩ！１！設されてなるとし２かつ、該各セ
ンサＩｎ、　２０．　：ＩＯの配設場所としては、車軸
の車体Ｂ側における所謂表側学的中心たるローリング及
びピッチングの各回転中心ＯＲ，ＯＰが選択されるとし
ている。

また、この実施例では、センサ１０としＣはＬ下船速度
センサか選択され、センサ２０としてはロールレートジ
ャイロか選択され、センサ３０としてはピッチレートジ
ャイロか、人／（選択されるとしている。

そして、この発明に係る姿勢制御方法にあっては、上記
各センサｌ口、　２０．３０からの出力か複合された指
令信号として１図示しないコントローラＣを介してであ
るか、前記各油圧シリンダｌに人々接続される各制御弁
６に出力されるとしている。

即ち、第３図に示すように、先ず、ハウンシンクに対す
るセンサ１０からの出力たる検出ｆａｌｌは、積分器３
１によって速度信号ｊ２に変換されると共に、該速度信
号１２には前後輪に対して夫々最適なゲインにｂｆ、に
ｂ「か乗しられて夫々が前後各輪側の各制御弁６側への
指令信号１３．１４とされるのを原則としている。

尚、上記各指令信号１３．１４は、車輌の前輪側汝び後
輪側で夫々左右側に区分されて、前輪側の左右の指令信
号１５．１６と後輪側の左右の指令信号１７．１８とさ
れる。

・方、ローリングに対するセンサ２０からの出力たる検
出値２１には、前後輪に対して夫々最適なゲインＫｒｆ
、にｒ「が乗じられて人々か前後各輪側の各制御弁６へ
向けての指令信号２２．２３とされるか、該各指令信ｑ
ｚ２．２：ｌは、これか＠後左右輪の各制御弁６へ向け
て直接出力されずに、前記センサｌＯからの各指令信号
１：Ｉ、　１４、即ち、各指令信号１５．１６及び１７
．１８に加減される。

即ち、この発明においては、ローリングに対するセンサ
２０からの出力及び後述するピッチングに対するセンサ
３０からの出力は、夫々バウンシングに対するセンサ１
０からの出力に複合されるとする点に特徴かある。

それ故、ピッチングに対するセンサ３０からの出力たる
検出値３【も、前後輪に対して夫々最適なゲインＫｐｆ
　、Ｋｐｒが乗じられて夫々が前後各輪側の各制御弁６
へ向けての指令信号３２．　：１３とされ、該各指令信
号３２．　：ｌ：ｌが前記センサｌＯからの各指令信号
ｔｓ、　ｔａ及び１７．１８に加減される。

そして、上記の加減は、車輌におけるローリングが該車
輌を後方から看て第１図中に矢印で示す時計回りの方向
発現されるときこれをプラス側に設定し１また、ビンチ
ンクか該車輛を側方から看て第２図中に矢印で示すノー
ズダイブとして発現されるときに、該ノーズタイフ方向
をプラス側に設定してこれか１何されるとしている。

それ故、以上のように構成されたこの発明に係る姿勢制
御方法にあっては、車輌の走行用エンジン等の駆動で車
輌の四輪各部に配設されている各油圧シリンダｌに人々
の制御弁６を介して油圧源７からの油圧が供給されると
とて該各油圧シリンダｌが伸長調整され車輌車高か高車
高傾向に調整されると共に、上記各油圧シリンダｌ内の
油圧か夫々の制御弁６を介してタンク８内に解放される
こて該各油圧シリンダｌか収縮調整され車輌車高か低１
ト高傾向に調整されることになる。

また、例えば、車輌が旋回する等し°Ｃローリングか招
来される際には、各制御弁６を適宜に制御することで車
輌における左右何れか一方の側の収縮されようとしてい
る油圧シリンダｌを伸長傾向に調整するに対して、反対
側の伸長されようとしている油圧シリンダｌを収縮傾向
に調整し、ローリングによる車体の傾斜を抑制すること
が可能になり、車輌の急制動される等してノーズタイプ
、即ち１．ピッチングか招来される際にも、車輌におけ
る前後何れか−・方の側の収縮されようとしている油圧
シリンダｌを伸長傾向にＪｉｌｔ！！するに対して、反
対側の伸長されようとしている油圧シリンダｌを収縮傾
向に調整し、上記ピッチングによる車体の傾斜を抑制す
ることが可能になる。

それ故５車輌の走行路面の状況や車輌の走行時姿勢等の
走行状況に応じて、制御弁６を適宜に、即ち、アクティ
ブに制御することで、該市軸の四輪各部における車高を
夫々高低調整して該車輌の姿勢を最適に制御することか
可能になる。

その際、上記ル制御弁６には、車輌の車体Ｂ側に配設さ
れている三つのセンサ１０．２０．　：ｌＯからの各出
力１１．２１．　：１１が夫々単独で入力されるのては
なく、これ等が適宜ゲインを掛は合わされた上で複合さ
れて入力されることになり、それ故、最適な指令信号・
で各制御弁６かアクティブに制御されることになり、車
輌姿勢が最適に制御されることになる。

ｔｐＪ４図及び第５図は、車輌の１体Ｂ側に配設される
三つのセンサの他の実施例を示すものであって、該＝つ
のセンサとしては、車体Ｂのバウンシングを検出する上
下加速度センサからなるセンサ４０．５０．６０か選択
されている。

そして、各センサ４０．５０は、車輌の車体Ｂのフロン
ト側の左右に配設され、また、センサ６０は、車輌の車
体Ｂのリヤ側の略中央に配設されるとしている。

それ故、この実施例にあっては、車輌の重体Ｂ側に配設
されている三つのセンサ４０．５０．６０からの出力が
、前記実施例の場合と同様に、これ等が複合されて各制
御弁６側へ向けての指令信号とされるように構成される
のを原則とするが、上記三つのセンサ４０．５０．６０
が車体Ｂのバランシンクを検出する上下加速度センサか
らなるとすることから、そのブロック図中に所謂病ｌｌ
Ｉ部■か設けられるとする点に特徴がある。

即ち、ｍ　６　［：４に示すように、この実施例におい
ては、各センサ４０．５０．６ｔｌからの出力たる検出
値４Ｉ、　５１．６１は、夫々の対応する積分ＩＳ４゜
Ｓ５．　Ｓ６によって速度信号４２．５２．６２に変換
されると共に、該速度０畦４２．５２．　Ｇ２には夫々
最適なゲインに１１．に１２．にｌ：ｌ　、Ｋ２１．に
２２．に２コ及びに３１゜に３２．に１３か夫々乗しら
れて１かつ、夫々か指令信号４コ、　４４．４５．　５
：ｌ、　５４．５５及び６３．６４．６５とされるとし
ている。

そして、センサ５０からの指令信号５：ｌ、　５４．５
５に各センサ４０，６１）からの指令信ｒＨｙ、　４４
．４５及び５：ｌ、　６４．６５か〜合される。即ち、
加減されるとしている。

そしてまた、上記指令信号５：Ｉ、　５４．５５に対し
て各指令信号４３．４４．４５及び６３．６４．６５か
加減されたものか、前記した実施例におけるセンサ２０
、１０．３０からの各出力２１．１２．３１に相当する
とされ、かつ、以降は、前記した実施例の場合と同様に
処理される。

ちなみに、この実施例にあっても、を記の加減は、車輌
におけるローリングが該ψ輛を後方から看て前記第１図
中に矢印で示す蒔計回りの方向発現されるときこれをプ
ラス側に設定し、また、ピッチングか該車輌を側方から
看て第４図中に矢印で示すノーズダイブとして発現され
るときに、該ノーズダイブ方向をプラス側に設定してこ
れか実行されるとしていること勿論である。

尚、上記した各センサ４０．５０．６０の配設位置を車
輌における左右方向をＸ軸とすると共に車輌における前
後方向をｙ軸とする座標に表示すると、　（ｘｌ、ｙｌ
）、（ｘ２．ｙ２）、（ｘ２．ｙ：ｔ）と表示されるこ
とになる。

そして、上記各センサ４０．５０．６０の夫々の上下方
向速度か第６図中の符号４２．５２．６２で表わされる
とき、上記座標原点ＯＰでの上下方向速度を第６図中の
符号１２で、上記座標原点ＯＰでのローリングの角速度
を第６（Ａ中の符号２！て、」二足座標原点ＯＰてのピ
ッチングの角速度を第６図中の符号３Ｉて夫々表わすと
き、以下の（１）〜（３）式か近似的に成立−する。

４２＝　１２＋　ｘｌ・２１　＋ｙｌ−３１・・・（１
）５２＝　１２＋　ｘ２−２１　＋　ｙ２・３１　　　
−　（２）６２　＝　　１２＋　ｘ３・２１　　＋　ｙ
：ｌ・３１　　　　　　　　−−−　（ゴ）上記の（１
）〜（３）式は、・次のＪ！！立方程式であるので１こ
れを解くと、上記＋２．２１．　］ｌは、下式（４）〜
（６）式で求められる。

２１＝　Ｋ１１・４２＋に２１・５２＋に３１・６２　
　・・・（４）１２＝　Ｋ１２・４２＋に２２・５２＋
に３２・６２　　・・・（５）３１＝に１３・４２＋に
２３・５２＋に３３・６２　　・・・（６）尚、上記に
ＩＩ　〜にＪ３は、上記ｘｌ〜ｘ’１．　ｙｌ〜＞’コ
で決る定数である。

従っ゛Ｃ４前記したように、これより、任意の三点の上
下加速度４１．５１．６１を検出し、それを積分器Ｓ４
．　Ｓ５．　Ｓ６で速度４２．５２．６２に変換し、上
記ゲインＫｌｌ〜に３３を乗して加算することにより、
上記指令信号２１．１２．３１を演算することかできる
。

（発明の効果）以上のように、この発明によれば、車輌の車体側に配設
されて車輌の走行中に該車体のバウンシング、ローリン
グ及びピッチングを夫々検出する各センサからの検出値
が１単独で各油圧シリンダに接続される制御弁に指令信
号として出力されず、Ｆ記各センサからの検出値か複合
された指令信号として各油圧シリンダに接続されている
夫々の制御弁に出力されてなるとしたので、最適な指令
信号で各制御弁がアクティブに制御されることになり、
車輌姿勢が最適に制御され２車輛の走行状況に応じて車
輌における乗り心地が改善されると共に操縦安定性が向
上されることになる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はこの発明の実施に使用するセンサの
車輌への配設位置の一実施例を示す概略図、第３図はこ
の発明に係る姿勢制御方法の一実施例を示すブロック図
、第４図及び第５図はこの発Ｉｌｌの実施に使用ケるセ
ンサの車輛への配設位置の他の実施例を示す概略図、第
６図はこの発明に係る姿勢制御方法の他の実施例を示す
ブロック図、第７図は従来例としての姿勢制御方法の実
施に利用するアクティブサスペンションシステムを示す
概略図である。（符号の説明）ｌ・・・油圧シリンダ　　６・・・制御弁７・・・油圧
源　　　　　８・・・タンクＡ・・・車　　軸　　　　
　　　　Ｂ・・・ｉド　　体１０・・・センサとしての
−ｈ　’Ｆ加速度センサ２０・・・センサとしてのロー
キレ−１−ジャイロ３０・・・センサとしてのピ・ソチ
レートシ！、イロ４０．５０．６０・・・センサとして
のに下布速度センサ第図第２図 ■］第３図第４図第７図

Claims

【特許請求の範囲】

車輛の四輪各部に配設され上端が車体側に連結され下端
が車軸側に連結される各油圧シリンダに油圧源からの油
圧を夫々の制御弁を介して供給し、かつ、各油圧シリン
ダ内の油圧を夫々の制御弁を介してタンクに解放し、車
輌の姿勢を制御する姿勢制御方法において、車輌の車体
側に配設されて該車体のバウンシング、ローリング及び
ピッチングを夫々検出する各センサからの検出値を複合
してなる指令信号を各油圧シリンダに接続される夫々の
制御弁に出力してなることを特徴とする姿勢制御方法